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模拟滤波器设计

模拟滤波器的设计与实现

类型: AnalogFilterDesign

图书馆中的路径:

/Signal Operations/Filters/Filter Designs/Analog Filter Design

说明

模拟滤波器设计 设计并实现不同类型频率响应的巴特沃斯滤波器、切比雪夫 I 类滤波器、切比雪夫 II 类滤波器、贝塞尔滤波器或椭圆滤波器:高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器或带通滤波器。

在*设计方法*和*滤波器类型*参数中,您必须指定滤波器的设计和频率响应类型。滤波器设计和频率响应类型的每种组合都会显示相应的参数组。更多详情,请参阅 [Таблица комбинации конструкции фильтра и типа частотной характеристики].

模拟滤波器设计 使用滤波器的状态空间表示法,并使用块状态空间 应用滤波器。

端口

输入

端口_1 - 输入信号
标量

一个程序块的输入信号,以实时连续采样格式指定为实数标量。

数据类型: Float64

输出

端口_1 - 输出信号
标量

经过过滤的输出信号,以标量形式返回。

数据类型: Float64

参数

设计方法 - 滤波器设计
Butterworth(默认) |Chebyshev I |Chebyshev II |Elliptic |Bessel

滤波器设计方法如下:

  • 巴特沃斯滤波器 - 巴特沃斯滤波器的幅频响应具有最大平坦通带,通常是单调的。

  • 切比雪夫 I 型滤波器 - 切比雪夫 I 型滤波器的幅频响应在通带内有均匀的波纹,在延迟带内是单调的。

  • 切比雪夫 II` - 切比雪夫 II 型滤波器的幅频特性在通带内是单调的,在延迟带内有均匀的波纹。

  • 椭圆" - 椭圆滤波器的幅频响应在通带和延迟带都有均匀的波纹。

  • 贝塞尔(Bessel)滤波器 - 贝塞尔滤波器的幅频响应具有最平坦的通带,通常是单调的。该滤波器具有最大程度平坦的线性相频响应。

滤波器类型 - 频率响应类型
低通(默认) | 高通 | 带通 | 带阻

频率响应类型,可供选择的选项:

  • Lowpass` - 低通滤波器。

  • Highpass` - 高通滤波器。

  • Bandpass - 带通滤波器。

  • Bandstop` - 带通滤波器。

Filter order - 滤波器顺序
8(默认) | scalar

如果 Filter type 设置为值,则为过滤顺序:

  • 低通

  • 高通滤波器

如果设置了 Filter type 参数,则生成的滤波器的阶数是指定值的两倍:

  • 带通

  • 带阻

通带边缘频率(rad/s) - 定义通带的截止频率
30(默认)` | `scalar'.

定义通带的截止频率。测量单位为 rad/s。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "巴特沃斯"、"切比雪夫 I"、"椭圆 "或 "贝塞尔",并将*滤波器类型*参数设置为 "低通 "或 "高通"。

下通带边缘频率(rad/s) - 下通带边缘的频率
30(默认)` | `scalar

下通带边缘频率。测量单位为 rad/s。

依赖关系

要使用此参数,请将 设计方法 设置为 "Butterworth"、"Chebyshev I"、"Elliptic "或 "Bessel",并将 滤波器类型 设置为 "Bandpass "或 "Bandstop"。

上通带边缘频率(rad/s) - 上通带边缘频率
60(默认)` | `scalar

上通带边缘频率。测量单位为 rad/s。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "巴特沃斯"、"切比雪夫 I"、"椭圆 "或 "贝塞尔",并将*滤波器类型*参数设置为 "带通 "或 "带阻"。

止带边缘频率(rad/s) - 定义延迟带宽的截止频率
30(默认)` | `scalar

定义延迟带的截止频率。测量单位为 rad/s。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "切比雪夫 II",*滤波器类型*参数设置为 "低通 "或 "高通"。

下限止带边缘频率(rad/s) - 下限止带边缘频率
30(默认)` | `标量

延迟带下限的频率。测量单位为 rad/s。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "切比雪夫 II",*滤波器类型*参数设置为 "带通 "或 "带阻"。

Upper stopband edge frequency (rad/s) - 上止带边缘频率
60 (默认) | scalar | `60 (默认)

延迟带上边界的频率。测量单位为 rad/s。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "切比雪夫 II",*滤波器类型*参数设置为 "带通 "或 "带阻"。

以 dB 为单位的通带纹波 - 以带宽为单位的纹波
2(默认)` | scalar.

通带幅频响应的纹波。测量单位为 dB。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "切比雪夫 I "或 "椭圆"。

Stopband attenuation in dB - 延迟带宽中的衰减
20(默认值)` | `标量

延迟带内的衰减。测量单位为 dB。

依赖关系

要使用此参数,请将*设计方法*参数设置为 "切比雪夫 II "或 "椭圆"。

滤波器设计和频率响应类型组合表

该表列出了滤波器设计和频率响应类型的每种组合的可用参数。对于低通或高通滤波器配置,这些参数包括

  • 截止频率,定义带宽

  • 截止频率,定义通带

  • 带宽纹波 .

  • 延迟带中的衰减 .

对于带通或带通滤波器的配置,这些参数包括:

  • 下带宽和上带宽频率

  • 延迟带下限和上限频率

  • 带宽纹波

  • 延迟带中的衰减

频率单位为 rad/s,频率纹波和衰减单位为 dB。

滤波器设计 低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 回退滤波器

*巴特沃斯滤波器。

阶次、

订购、

阶次,

订购,

*第一类切比雪夫滤波器。

订购,

订购,

Order, ,

Order, ,

*切比雪夫滤波器的属 II *

阶,

Order,

Order, ,

Order, ,

*椭圆形滤波器

订购, ,

订购, ,

订购, , ,

订购, , ,

*贝塞尔滤波器

阶次、

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阶,

阶,

参考文献

  1. Antoniou, A. Digital Filters: Analysis, Design, and Applications. 2nd ed. New York, NY: McGraw-Hill, 1993